（基础兽医学专业论文）牛乳中硝基苯检测方法及代谢物动力学研究.pdf

摘要 摘要 硝基苯是一种无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体，是一种有毒有害物质，损害神经系 统，并能引起高铁血症甚至发生溶血，能够导致肝脏等器官的实质病变，而它的代谢产物毒 性更强。2 0 0 5 年1 1 月1 3 日，中石油吉化双苯厂爆炸导致硝基苯泄漏，对松花江沿岸环境 造成严重污染。目前牛乳中硝基苯的检测方法国内外还未见报道，本研究以气相色谱( g c ) 法作为硝基苯的定量手段，对松花江沿岸黑龙江省段主要奶牛场的鲜牛奶中是否存在硝基苯 的残留进行了检测。结果表明：松花江沿岸从肇源县到佳木斯桦川县6 个市县共8 个牛场随 机抽取的1 0 0 0 个奶样，均未检出硝基苯。本研究建立的气相色谱法能够迅速准确检测乳中 硝基苯，为乳业的安全生产提供了保障。 本研究以高效液相色谱( h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , h p l c ) 作为硝基苯 代谢产物氨基酚、硝基苯胺和硝基酚的定量手段，采用m c p k p 自动化药动学分析程序分析 其浓度- 时间数据，以不同剂量硝基苯一次和多次连续给奶牛经口染毒，分别研究了硝基苯 的三种主要代谢产物氨基酚、硝基苯胺和硝基酚在奶牛乳中的动态变化规律和残留消除规 律。结果表明：一次染毒硝基苯后乳中三种代谢产物浓度随时间而变化的规律符合一级吸收 一室模型，其中，剂量为5 m g k g - bw 时，氨基酚的主要动力学参数为：c ，。= o 1 9 6 6 h gn n l1 ， t 1 n k a = o 7 6 8 9 h t l - - 2 1 1 2 9 1 h ，a u c = 6 4 4 9 2 m g l 一h ，t p = 3 8 1 5 3 h ，t o p - - - 9 3 0 4 6 0 h ： 硝基苯胺的主要动力学参数为：c m a x = 1 2 1 1 2 9 9 m l 一，t i n k a = 1 5 3 7 5 h ，t l n k = 9 0 9 9 5 h ， a u c = 2 2 8 3 0 0 m g l 1 h ，t p = 4 7 4 6 9 h ，t c p = 6 7 7 3 2 0 h ；硝基酚的主要动力学参数为： c m a 。= 0 6 7 4 1 r n l 1 ，t 1 a x a 卸7 3 5 1 h ，t 1 = 9 7 5 8 6 h ，a u c = 1 1 9 5 6 0 m g0 1 打1 ，t p = 3 6 1 9 6 h ， t e p = 6 2 4 2 5 0 h ；剂量为1 0 m g l c g b 、v 时，氨基酚的主要动力学参数为：c 。x - o 2 1 7 4 腿m l ， t l r 2 r 。= o 6 9 1 9 h ， t l n k _ 2 0 4 1 1 6 h ，a u c - - 7 2 1 1 2 m g l - 1 h ，t p = 3 4 9 7 4 h ，t q f - 9 4 1 9 3 0 h ； 硝基苯胺的主要动力学参数为：c 。f 1 3 3 9 8 j - g m l ，t l = 1 1 8 6 2 h ，t l = 9 1 7 9 1 h ， a u c = 2 4 0 6 6 0 m g l - 1 h ，t r y - 4 2 3 0 9 h ，t e p = 6 8 9 0 7 0 h ；硝基酚的主要动力学参数为： c 。= o 9 5 1 8 垤r o l l ，t i 2 k i 一1 2 0 1 6 h ，t i n k - - 8 6 5 4 4 h a u c = 1 6 4 0 1 0 m g l h - 1 ，t p = 4 3 9 2 9 h ， t e p = 6 0 9 1 4 0 h 。 以不同剂量连续染毒硝基苯，停止染毒后乳中三种代谢产物从乳中的消除服从一级动力 学过程，其中，剂量为2 5 m g l 时，氨基酚的主要动力学参数为：c 。= o 4 4 8 6 0 9 m u o ， t i f 1 7 7 5 2 d ，a u c = i 1 4 9 2 m g l 一d 一，t o p - - 9 7 4 3 5 d ；硝基苯胺的主要动力学参数为：c 。 - - 5 3 5 3 1 0 , g i n l 1 ，t v 2 = 0 9 8 2 4 d ，a u c = 7 5 8 8 8 m g l 1 d - 1 ，t e p = 8 9 0 6 9 d ：硝基酚的主要 动力学参数为c 。- - 2 4 4 6 7 腿- m l 1 ，t i n = 1 0 6 7 1 d ，a u c = 3 7 6 7 6 m g l d ，t c p = 8 4 6 9 0 d ； 剂量为5 0 m g l 时，氨基酚的主要动力学参数为：c 。：0 5 7 2 6 t g m l ，t t n = 1 7 0 4 9 d ， a u c = i 4 0 8 6 m g l - 1 d ，t e p = 9 9 5 7 1 d ：硝基苯胺的主要动力学参数为：c 。- - 5 4 3 8 3 l a g n l 1 ， t , , - r - - 0 9 8 8 8 d ，a u c = 7 7 5 9 6 m g l 一d 一，t o p = 8 9 8 7 2 d ；硝基酚的主要动力学参数为：c 。 - - 2 7 4 2 1 i g m l 1 ，t l 庐1 0 6 3 9 d ，a u c - - - - 4 2 0 9 8 m g l - d - 1 ，t e p = 8 6 1 8 5 d ；剂量为l o o m 扎 时，氨基酚的主要动力学参数为：c 。卸6 3 6 3 腿m l 1 ，t l n = 1 6 6 3 4 d ， a u c = i 5 2 7 4 m g 屯- d 1 ，t c p - - 9 9 6 8 8 d | ；硝基苯胺的主要动力学参数为：c 一= 6 0 9 0 6 她n n l ， t , a - - 0 9 7 2 4 d ，a u c = 8 5 4 6 2 m g l 一d 一，t c 8 9 9 7 1 d ：硝基酚的主要动力学参数为：c ，。 - - 2 9 3 0 4 垤m l 1 ，t 1 萨1 0 6 1 1 d ，a u c = 4 4 8 6 7 m g l - 1 d ，t c p = 8 6 9 7 6 d 。 药动学研究结果表明：乳牛在染毒硝基苯以后，不论是一次染毒还是连续染毒，乳中三 种代谢产物的消除服从一级动力学过程，但三者乳中浓度和消除速率不同，氨基酚的浓度最 低，消除速率也最慢，三种代谢物的消除速率与染毒剂量相关性较小。 本试验探讨了乳中硝基苯的气相色谱检测方法，评价了该方法的快速准确性，并且探讨 了高效液相色谱法同时检测硝基苯在动物体内的三种主要代谢产物氨基酚、硝基苯胺和硝基 酚的色谱条件，克服了以往对每种物质单独检测费时费力的缺点，不但为以后的科研工作提 供了科学依据，并且对乳业的安全生产具有理论和现实的意义。本试验揭示了硝基苯三种主 要代谢产物在牛乳中的代谢动力学规律，阐述了三种代谢产物的半衰期及在乳中代谢物存在 的时间，通过药动学结果可以看出，奶牛如果误饮了被硝基苯污染的水后，在十天后牛奶可 以安全饮用，这一结果对科研和生产实践具有重要意义。 v 东北农业大学农学硕士学位论文 关键词：动力学气相色谱高效液相色谱硝基苯 氨基酚硝基苯胺硝基酚 v i i i s t u d yo n t h ea n a l y s i so fn i t r o b e n z e n ea n d p h a r a m c o k i n e t i co fn i t r o b e n z e n e 7 sm e t a b e l i t e si nm i l k a b s t r a c t n i t r o b e n z e n ei sac o l o u r l e s so rp a l ey e l l o wo i l yi i q u i dw i t ha l lo d o u ro f b i t t e ra l m o n d s i ti sp o i s o n o u sa n dn o x i o u ss u b s t a n c ew h i c hc a nd a m a g en e l w o u ss y s t e ma n dc a u s eh y p e r f i aa n d o v e nh e m o l y s i s i ta l s oc a l lc a u s et h ep a r e n t h y m a t o u sp a t h o l o g i c a lc h a n g eo fh e p a r i 乜m e t a b o l i t e sh a v es t r o n g e rt o x i c i t y n o v 1 3 t h2 0 0 5t h ee x p l o s i o nh a p p e n e di nt h ec h e m i c a ld i b a n z e n e f a c t o r yi n j i l i no ft h ec h i n e s ep e t r o l e u mc o m p a n yc a u s e dt h el e a k a g eo fn i t r o b e n z e n ea n d h e a v i l yp o l l u t e dt h es o n g h u ar i v c r n o w n l e r ei s r i oi n f o r m m i o na b o u tt h ed e t e c t i o nm e t h o do f n i t r o b a n z e n ei nt h ec o w sm i l ka th o m eo ra b r o a d t h er e s i d u e so f t h en i t r o b e n z e n ei nf r e s hm i l k c o l l e c t e df r o mt h em a i nd a i r yr a n c h e sa l o n gt h eh e i l o n g i i a n gs o c t i o no f t h es h o n 吐n ar i v e rh a v e b e e l ld e t e c t e di nt h i ss t u d yw i t hm e t h o do ft h eg c t h er e s u l t si n d i c a t et h a tt h er e s i d u e so f n i t r o b e n z e n eh a sn o tb e e nd e t e c t e di i lt h e 曲o u t1 0 0 0m i l ks a m p l e sc o l l e c t e dr a n d o m l yf r o m8 d a i r yr a n c h e so ft h e6c o u n t i e sf r o mt h ez h a o y u a nt ot h eh u a c h u a ni nj i a m u s ic i t y t h em e t h o d h a sb e e f te s t a b l i s h 酣t od e t e c t , q u i c k l ya n da c c u r a t e l y , t h en i t r o b e n z 2 n e 。w h i c hc a ne r s u r et h e s a f e t yo f t h em i l kp r o d u c t s t h es t u d ym e a s u r e dt h eq u a l 时o f t h en i t r o b e n z e n e sw i mt h eh p l ca n da n a l y z e dt h ec o n c o n t r a t i o n - t i m ed a t aw i t ht h ea u t o m a t e dp h a r m a c o k i n e t i cc o m p u t e rp r o g r a mm c p k p ( c h a n gt h i s s e n t e n c ei n t op a s s i v ef o n n ) ! nt h i sp a p e rt h ep a b r m a c o k i n e t i sa n dt h er e s i d u e se l i m i n a t i o n sr e g u i a r i t i e so f t h en i t r o b e n z e n est h r e em e t a b e l i t e sr a m i n o p h e n 0 1 n i t r o a m i l i n ea n dn i n o p h e n 0 1 ) i n t h em i l kh a v eb e s t u d i e dr e s p e c t i v e l yw i t ht h ed i f i e r e n td o s e so f t h en i t r o b e n z e n et oe x p o s u r e t h ec o wb ym o u t h , o n ea n ds u c c e s s i v em a n yt i m e s a t i e rt h eo n ee x p o s u r et ot h en i t r o b e n z e n et h e r e s u i t ss h o w t h a t t h ec o n c e n 打a t i o n - t i m e c o u r s e s o f t h e t h r e e m e t a b o l i t e s i n t h e m i i k f i t t o a o n e c o m p a r t m e n to p e nm o d e lw i t ht h ef i r s to r d o ra b s o r p t i o n a t i e rg i v e nt h ed o s eo f 5 m g k go f n i t r o b e n z e mb yo r a l ，t h em a i np h a r m a c o k i n e t i cp a r a m e t e r so f t h ea m i n o p h e n o li nd a f f ya r ea sf o i l o w i n g ：c m “= o 1 8 6 6 p g - 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m l ，t 1 2 = 1 0 6 7 1 d ， a u c - 3 7 6 7 6 m g l - 1 d “，t e p - - - 8 4 6 9 0 d ：a t i e r g i v e n t h e d o s e o f 5 0 m g l o f n r r o b e n z e n e e a c h d a y b yo r a lf o r9d a y s ，t h em a i np h a r m a c o k l n e t i cp a r a m e t e r so f t h ea m i n e l p h e n o la r ea sf o l l o w i n g ： c 嘣= o 5 7 2 6 l a g m l l ，t 1 庐1 7 0 4 9 d ，a u c _ 1 4 0 8 6 m g 。l - i d - ，t c r f - 9 9 5 7 1 d ；n i t r o a m i l i n e ：c 雌 = 5 4 3 8 3 l a g m l - 1 ，t l ，2 卸9 8 8 8 d ，a u c = 7 7 5 9 6 m g u 1 d j | ，t e p - - - 8 9 8 7 2 d ；n i t r o p h e n l o ：c - - - 2 7 4 2 1 l a g m l 1 ，t i r 2 = 1 0 6 3 9 d ，a u c = 4 2 0 9 8 m g l - 1 d j ，t e p = 8 6 1 8 5 d ：w h e n t h e d o s e i s 1 0 0 m g l ，t h em a i np h a r m a c o k i n e t i cp a r a m e t e r so f t h ea m i n o p h a n o la r ea sf o l l o w i n g ：g 瞰 卸6 3 6 3 1 a g - m l 1 ，t l t z = 1 6 6 3 4 d ，a u c = 1 5 2 7 4 m g l d 一，t c p - - 9 9 6 8 8 d ：n i t r o a m i l i n e ：c 。 - = 6 0 9 0 6 l a g 。m l ，t m t r - - 0 9 7 2 4 d ，a u c = 8 5 4 6 2 m g l - j d ，t e p = 8 9 9 7 1 d ；n i w o p h e n o l ：c 。， - - 2 9 3 0 4 1 a g m l l ，t i 垆1 0 6 l l d ，a u c = 4 4 8 6 7 m g u 1 d j ，t o p = 8 6 9 7 6 d v i i 东北农业大学农学硕士学位论文 1 1 1 er e s u i t so f 口h a r r a a c o k i n e t i c ss h o wt h a tt h ee l i m i n a t i o no ft h r e em e t a b o l i t e si nt h em i l k c o n s i s t e n t sw i t hf i r s to r d e rp r o c e s s e sa f t e rt h ec o w se x p o s u r et ot h en i t r o b e n z e n e ，e i t h e ro r a ln a r c o t i c so n et i m e o rc o n s e c u t i v e l y b u tt h r e em e t a b o l i t e sh a v ed i f i e r e n tc o n c e n t r a t i o na n de l i m i n a t i o nr a t ei nm i l k a m i n o p h e n o l c o n c e n t r a t i o ni st h ei o w e s ta n de l i m i n a t i o nr a t ei st h es l o w e s to fa l i e l i m i n a t i o n r a t eo f t h r e * m c t a b o l i t e si sn o tc o r r e l a t ew i t ho f a ln a r c o t i c sd o s e i nt h i sp a p e rt h eo cm e t h o dt od e t e c tt h en i t r o b e n z c n ei nt h em i l kh a sb e e ne s t a b l i s h e da n d e v a l u a t e da b o u ti t sa c c u r a c ya n dt h eh l p cm e t h o dt od e t e c ts i m u l t a n e o u s l yi t st h r e em e t a b o l i t e s ( a m i n o p b e n o l ，n i t r o a m i l i n ea n dn i t r o p h e n 0 1 ) i nt h ea n i m a lb o d i e sh a sb e e ns t u d i e dw h i c hh a s o v e r c o m et h et i m e - c o n s u m i n ga n di a b o u r s o m ed i s a d v a n t a g eo fd e t e c t i n gt h ee a c hs u b s t a n c e s r e s ! m e t i v e l y a 1 1t h e s ea c h i e v e m e n t sp r o v i d et h es c i e n c eb a s e sf o rt h ef u t u r er e s e a r c hw o r k sa n d h a v et h et h e o r e t i c a la n da c t u a ls i g n i f i c a n c ef o rt h es a f e t yo f t h em i l kp r o d u c t i o n s t h es t u d yh a sr e v e a l e dm e t a b o l i ca n dk i n e t i c sr e g u l a r i t yo f t h en i t r o b e n z e n e st h t e em e t a b o l i r e s ( a m i n o p h e n o l ，n i t r o a m i l i n ea n dn i t r o p h e n 0 1 ) i nt h em i l ka n de x p l a i n e dt h e i rh a l fl i f ea n de x i s t i n g t i m ei nt h em i l k t h es i g n i f i c a n t , t h e o r e t i c f la n da c t u a l c o n c l u s i o nc b eg a i n e df r o mt h e s e r e s u i t st h a t i fc o w sd r i n ka c c i d e n t a l l yt h ew a t e rp o l l u t e db yt h en i t r o b e l l t n et h em i l kc a nb e c o n s u m e ds a f e l ya f t e rt e nd a y s k e yw o r 凼：k i n e t i c s g c l cn i t r o b e n z e n e a m i n o p h e n o ln i t r o a m i l i n en i t r o p h e n o l v c a n d i d a t e ：s o n gw e i f e n g s p e c i a l i t y ：b a s i cv e t e r i n a r ys c i e n c e s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n gx i u y 研究生学位论文独创声明和使用授权书 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ! 洼i 堑塑直墓丝盏蔓挂型直明盥! 奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证 书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 研千 日期埘7 年6 月加日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解 密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签 私 丰 名：知鬈友 日期：硼7 年6 月硼日 日期：娘多月确 引言 1 引言 1 1 硝基苯性质、来源及转化 1 1 1 硝基苯的性质 硝基苯是一种无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯 和油。硝基苯的沸点较高，自然条件下的蒸发速度较慢，与强氧化剂反应生成对机械震动很 敏感的化合物，能与空气形成爆炸性混合物。倾翻在环境中的硝基苯，会散发出刺鼻的苦杏 仁味。8 0 以上其蒸气与空气的混合物具爆炸性，倾倒在水中的硝基苯，以黄绿色油状物沉 在水底。当浓度为5 m g l 时，被污染水体呈黄色，有苦杏仁味。当浓度达1 0 0 m g l 时，水几 乎是黑色，并分离出黑色沉淀。当浓度超过3 3 m g l 时可造成鱼类及水生生物死亡。吸入、 摄入或皮肤吸收均可引起人员中毒。中毒的典型症状是气短，眩晕、恶心、昏厥、神志不清、 皮肤发蓝，最后会因呼吸衰竭而死亡( s w i n f ma n dj a c k m a a , 1 9 7 5 ：s p a i n , 1 9 9 5 ) 。 1 1 2 硝基苯的毒性作用 主要毒作用：1 ，形成高铁血红蛋白。2 、硝基苯进入人体后，经过转化产生的中间物质， 可使维持细胞膜正常功能的还原型谷胱甘肽减少，从而引起红细胞破裂，发生溶血。3 、硝 基苯可直接作用于肝细胞致肝实质病变，引起中毒性肝病、肝脏脂肪变性。严重者可发生亚 急性肝坏死。4 、急性中毒者还有肾脏损害的表现，此种损害也可继发于溶血。5 、硝基苯具 有生殖毒性：大鼠吸入最低中毒浓度( t c l 0 ) ：5 p p m ( 6 h ) ，( 9 0 d ，雄性) ，影响精子生成，影 响睾丸、附睾和输精管( 张遵真，衡正昌，廖艳，2 0 0 0 ) 。6 、急性中毒对中枢神经产生抑制 作用及神经变性。 美国环保局将化学物质的致癌性分为五类：a 类为确定的人类致癌物，b 类为可能的人 类致癌物( 其中b 1 表示有限的人类证据，b 2 表示在动物中证据充分，在人类中证据不充分 或没有证据) ，c 类为可疑的人类致癌物，d 类为没有充分数据证明对人类有致癌作用的物 质，e 类为有证据证明对人类无致癌性物质。美国环保局认为硝基苯属于d 类，即尚未发现 对人类或动物致癌的物质。w h o 在其研究报告环境健康基准，e n v i r o n m e n t a lh e a l n i c r i t e r i a 2 3 0 中引用国际癌症研究机构( i a i l c ) 观点，认为硝基苯属于2 b 类，即表示在动 物中有致癌作用，在人类中证据还不充分或没有证据( i a r c 的2 b 类相当于美国环保局的b 2 类) 。但删o 声明这个结论不代表w h o 的决定或政策。w 1 t 0 2 0 0 4 年第三版饮用水水质指 南中没有规定硝基苯的限值。 硝基苯被人类吸入，或与皮肤、口腔接触后是有毒的。人与硝基苯接触后，发生的全身 效应是高铁血红蛋白血症( 张玉玲，狄向阳，2 0 0 2 ) 。人类误服中毒或因为食入硝基苯而死 亡报道已有很多，口服后病人面临死亡是因为高铁血红蛋白血症。接触硝基苯后迅速执行抢 救措施可逐渐恢复。尽管人类经任何途径接触高剂量的硝基苯后是致命的，研究认为接触足 够剂量的硝基苯引起死亡不太可能，除非是工业事故或自杀。 人类接触硝基苯后靶器官可能是脾脏；长期接触硝基苯的病人脾脏触痛且扩大。肝效应 包括肝的变大与触痛、血清成分改变。有报道指出这些变化在一位通过吸入接触硝基苯的妇 女身上发生有关人类通过吸入接触硝基苯后发生神经中毒的也有报道，包括头痛、意识错 乱、眩晕与恶心。1 2 1 服接触后也有这些症状，同时还有呼吸暂停与昏迷( 齐庆来，刘贵民， 2 0 0 6 ) 。 对于淡水中的无脊椎动物，急性毒性( 2 4 4 8 h 半数致死浓度值) 范围从水蚤的2 4m g l 到蜗牛的1 4 0m g l 。对于海洋的无脊椎动物，报道的糠虾属最低的急性毒性值是9 6 h ， 半数致死浓度为6 7 m g l 。水蚤属报道的最低的蓄积毒性试验值2 0 天n o e c 为1 9m z l ， 根据模拟，半数有效浓度为1 0m g l 。淡水鱼类对硝基苯的敏感性较低，9 6 1 1 半数致死浓 东北农业大学农学硕士学位论文 度值范围m e d a k a 为2 4 m g l ，虹鲷为1 4 2 m g l 。m e d a k a 在7 6 m g 时，超过1 8 天接触 后对死亡率或行为没有影响。l d 5 0 4 8 9 m g k g ( 大鼠经口) ；2 1 0 0 m g k g ( 大鼠经皮) ；狗静脉 1 5 0 m g k g 为最小致死剂量；入( 女性) 经口2 0 0 m g k g 为最小中毒剂量( 血液毒性) ；入经口 5 m g k g 为最小中毒剂量( 不悦感) 。 硝基苯在水中具有极高的稳定性。由于其密度大于水，进入水体的硝基苯会沉入水底 长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时 间。硝基苯的沸点较高，自然条件下的蒸发速度较慢，与强氧化剂反应生成对机械震动很敏 感的化合物，能与空气形成爆炸性混合物。倾翻在环境中的硝基苯，会散发出刺鼻的苦杏仁 味。8 0 。c 以上其蒸气与空气的混合物具爆炸性，倾倒在水中的硝基苯，以黄绿色油状物沉在 水底( 徐镜波，2 0 0 0 ) 。当浓度为5 m g l 时，被污染水体呈黄色，有苦杏仁味。当浓度达1 0 0 m g l 时，水几乎是黑色，并分离出黑色沉淀。当浓度超过3 3 m g l 时可造成鱼类及水生生物死亡。 吸入、摄入或皮肤吸收均可引起人员中毒。中毒的典型症状是气短、眩晕、恶心、昏厥、神 志不清、皮肤发蓝，最后会因呼吸衰竭而死亡。危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触， 有引起燃烧爆炸的危险。与硝酸反应强烈。燃烧( 分解) 产物：一氧化碳、二氧化碳，氧化氮。 1 1 3 硝基苯的“三致”作用及机理 1 。1 3 。1 致癌作用 没有关于动物口服和皮肤接触硝基苯可导致长期毒性和致癌性的研究。对b 6 c 3 f 1 鼠、 f i s c h e r - 3 4 4 鼠、s p r a g u e d a w | e y 鼠两年的研究，估测出吸入硝基苯可能致癌( c i l t 1 9 9 3 ) 。 随后，化学工业毒理学研究所( c i i t ) 的学者对数据进行分析、总结和讨论( c a t t l e ye t a l , 1 9 9 4 ) ，进一步提出了关于硝基苯新陈代谢和潜在致癌作用方式的分析结果( h o l ma n d c o l l i n s ，1 9 8 0 ) 。 硝基苯是实验动物致癌剂，但不是遗传性机制介导的，主要的致癌性机制如下： ( 1 ) 氧化机制 各种环微粒氧化酶氧化硝基苯形成氧饱和环形式，包括氨基苯基和硝基苯基化合物，氧 化产物主要是代谢物p 一硝基苯，p 一氨基苯和p 一羟基乙酰苯胺代谢产物。硫酸化，乙酰化 或糖脂化代谢过程使这些代谢物具有更强的极性。 组织中充足的氧，硝基阴离子( 无效反应中的) 氧化，产生组织超氧阴离子自由基有害 物质的同时再次产生硝基苯。这种无效反应可能补偿了一定量的毒性一硝基苯的致癌作用。 尿中硝基苯代谢产物p 一对硝基苯酚的消除动力学研究证明其代谢很慢，表蹰硝基苯既 可以在胆汁中再循环，也可以通过其他途径而保留，而胆汁再循环可能不明显。r i d l e r t ( 1 9 8 n 证明保留作用可能是氧无效反应，这种反应使硝基苯再生，所以降低其体内网络消除作用， 硝基苯的缓慢消除作用是其毒性作用的一个特征，随着组织中硝基苯浓度和残留时闻的延长 其致癌作用也会增加。 ( 2 ) 还原机制 盲肠中的内源性细菌可有效地将口服消化的硝基苯转化为还原性的一氧化= 氮中间产 物，这种还原过程是硝基苯向亚硝基苯、苯羟胺向氨基苯转化的双电子反应。口服盲肠细菌 硝基还原酶产生一氧化二氮。实验结果是吸入实验中不同硝基还原酶在细胞微粒体中或可能 是线粒体中形成一氧化二氮，一旦硝基苯被口服吸收，微粒体将发生单电子还原反应产生还 原性一氧化二氦，并且氨基苯是此还原反应的最后产物。在吸入性实验中，肠内还原反应大 部分被省略。因此，微粒体还原作用是主要还原机制。 化学反应中间体亚硝基苯和苯羟胺在二种还原反应过程中均可产生，每步单电子的还原 反应可产生自由基相关中间产物，即硝基阴离子自由基。 只有适当稳定状态的硝基苯和苯羟胺出现在小鼠的肝脏中，直接通过e s r 方法检测到， 循环红血细胞有重要的且稳定明确的e s r 信号，能够指示出持续存在的这两种硝基氧化物的 数量。硝基苯和苯羟胺促进反应生成正铁血红蛋白，消耗n a d ( p ) h 。以此种方式维持一对 连续不断的氧化还原对，硝基苯和苯羟胺。因此，频繁的数次暴露在硝基苯环境中，就像对 啮齿动物的慢性生化分析一样，倾向于开始作用和维持氧化还原作用的循环反应。这种氧化 2 弓i 言 还原作用的维持还发生在工业污染，红细胞中的氧化还原对构成了一个持续进行的催化池， 可以保证不受硝基苯代谢物的干扰，还能影响许多组织。除了由r i c k e r t 提出的无效反应外 ( r i c k e r t , 1 9 8 3 ) ，这个氧化还原还可能对硝基苯缓慢的动力消除有作用。因为这个循环包括所 有的组织，氧化还原对一催化电子对借助于自由基增值，认为渗透性和持久性系统中毒是由 硝基苯暴露引起的，这种渗透可以解释为什么在c i i t 生物分析中三个物种的反应在8 个器官 单元都长出了肿块，至少在高浓度暴露中测试是这样的。通过扩展，人类如果被暴露于与啮 齿动物相似的条件下也可能存在氧化还原对，因此也可能致癌。 ( 3 ) 其他新陈代谢需要考虑的因素 由于氧化还原条件的普遍存在，形成的氨基苯酚、硝基酚、硝基苯和苯羟胺会损伤许多 组织和器官。在不同器官中具体的毒性情况取决于解毒酶的水平以及一些主要的特定因素。 任何由硝基苯产生的苯胺都可以视作一个氧化反应，以改造硝化氰化物中间产物的公用 物，这些中间产物可以进一步增强氧化还原反应对，并抑制硝基苯代谢物的清除。因此，清 除速度较慢，虽然苯胺是还原反应的最终产物，很有可能硝化氰化物中间产物亚硝基苯，而 在每步反应中与其有关的自由基是最大的化学反应力，因此也可能是导致有毒的主要原因。 氧化还原不平衡容易发生在啮齿动物和人的各种细胞中，并且在临床上出现含铁血黄素 沉着症、正铁血红蛋白血症、贫血症、睾丸萎缩及肝脏、脾脏、大脑功能异常。因此，硝基 苯在一种“上下敏感”的条件下很容易显示毒性，也就是说，在自由基淬灭或捕捉或氧处理 过的环状产物没有整合及有效地消灭，那里存在着可以导致化学致癌作用的条件，以所遭受 的氧化还原不平衡为基础，在一些组织中将会产生致癌物质的萌芽，而在其他组织中不能显 示 硝基苯与其他芳香硝基化合物和氨基酸化合物具有构效关系，这些硝基化合物和氨基酸 化合物产生硝化氧化中间产物一芳香的亚硝基和羟胺化合物及其自由基，这些类似物与其突 变和新陈代谢不平衡有关，能够导致癌症，硝化芳香族化合物被视为化学致癌物，原因是它 们在各种环境介质中有新陈代谢活化作用，以及在复杂混合物中产生，这些复杂混合物包括 市政废物焚烧散生物、内燃机散发物、偶氮染料和食品热解物，其他致癌的一氧化二氮是烟 草产品4 一甲基亚硝脲一1 - 3 吡啶基一1 一丁酮和n7 一亚硝基去甲烟碱，它们是烟草燃灰成分的 活性中间产物，尼古丁和相应的植物生物碱，这些硝基氧化物与人的肺癌、口腔癌、食道及 胰腺癌有关，直接或间接地由于过度吸烟而引起。人们最近对烟进行了自由基分折，自由基 的毒物学反应是主要因素，例如维生素浓度、膳食脂肪及超氧化体歧化酶、过氧化物酶和细 胞色素p - 4 5 0 活力，硝基苯的致癌性很